氧化鋯氧量分析儀又稱氧化鋯氧分析儀、氧化鋯分析儀、氧化鋯氧量計、氧化鋯氧量表,主要用于測量燃燒過程中煙氣的含氧濃度,同樣也適用于非燃燒氣體氧濃度測量。
1.氧化鋯氧量分析儀的主要元件為集成電路,集成電路的工作溫度不能超過55℃,所以氧量分析儀的按裝位置應(yīng)選在通風(fēng)背陰,雨水淋不到,環(huán)境溫度不能超過50℃的地方。
2.氧探頭在安裝時必須慢慢的插到煙道里,避免鋯管突遇高溫而爆裂;氧探頭接線盒上有兩個進氣口,必須朝下面,一個進氣口為參比氣入口,為常開口,不能堵住。另一個進氣口為標(biāo)氣入口,為常閉口,試驗完畢必須堵住,才能確保測量精度。
3.氧探頭在安裝時法蘭與法蘭之間必須用石棉墊墊好,不能有漏氣,以免影響測量精度。氧探頭的底部裝有白色過濾器,時間久了積滿粉塵影響氣體穿透力,必須及時更換。
4.氧探頭在使用8-10個月后,可以要重新進行一下標(biāo)定,確定本底值。
氧化鋯氧量分析儀的使用中如果發(fā)現(xiàn)異常顯示時,一般都需要對鋯頭的狀態(tài)進行判斷,異常顯示基本有以下三點:
1、在氧量變送器上顯示出氧電勢讀數(shù)過大:
如果將鋯頭上標(biāo)氣孔絲堵螺栓擰開,氧電勢的讀數(shù)很快下降到0左右,再用測量鋯頭內(nèi)阻的方法判斷。如果鋯頭的內(nèi)阻足夠小,就可以說明此時鋯頭的測量功能是準(zhǔn)確的。理由是:鋯頭測得的氧量趨向變小時氧電勢變大,而氧量接近為零的時候,氧電勢就變成為無窮大了。
2、在氧量變送器上顯示出氧電勢讀數(shù)過?。?/p>
一般來看必須采用鋯頭內(nèi)阻測量的方法首先判斷。如果鋯頭的內(nèi)阻值變大,就是鋯頭存在故障,內(nèi)阻值達到800Ω以上是需要更換鋯頭的,另外一種情況就是鋯頭存在漏氣故障了。
3、儀表數(shù)據(jù)顯示工作不正常而對鋯頭進行樣氣標(biāo)定檢查不能判斷故障:
在現(xiàn)場,通過樣氣標(biāo)定鋯頭的檢測方法,可以發(fā)現(xiàn)鋯頭和變送器上的一些故障問題,但是也會由于條件限制造成不能判斷的現(xiàn)象。氧化鋯鋯管如果沒有損壞,一般都能用樣氣標(biāo)定出正確的儀表讀數(shù)來,例如:輕微的漏氣問題因為你沒有采用足夠的壓力時間檢查而疏忽;現(xiàn)場樣氣輸入的氣流過大降低了被測溫度不能反映實際狀況等。這就需要結(jié)合更完整的方法進行檢測判斷了,可以的辦法是采用抽氣式標(biāo)準(zhǔn)儀表檢測對照了。
無論在哪種狀態(tài)下,不管是停爐檢修還是短時間停止鍋爐運行,都要能保持鋯頭有一定的正常工作溫度,杜絕頻繁冷卻或驟然的高溫變化,這是保證ZO系列恒溫加熱式氧化鋯氧量分析儀的安全運行保證。
以上就是幾種氧化鋯氧量分析儀發(fā)生故障時的解決方法,希望對大家有所幫助。
氧傳感器的關(guān)鍵部件是氧化鋯,在氧化鋯元件的內(nèi)外兩側(cè)涂上多孔性鉑電極制成氧濃度差電池。
它位于傳感器的頂端。為了使電池保持額定的工作溫度,在傳感器中設(shè)置了加熱器。
用氧分析儀內(nèi)的溫度控制器控制氧化鋯溫度恒定。
氧化鋯氧量分析儀的構(gòu)成是由氧傳感器(又稱氧探頭、氧檢測器)、氧分析儀(又稱變送器、變送單元、轉(zhuǎn)換器、分析儀)以及它們之間的連接電纜等組成。
主要原理
氧化鋯探頭是利用氧化鋯濃差電勢來測定氧含量的傳感器,其核心的氧化鋯管安置在一微型電爐內(nèi),位于整個探頭的頂端。
氧化鋯管是由氧化鋯材料摻以一定量的氧化釔或氧化鈣經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后形成的穩(wěn)定的氧化鋯陶瓷燒結(jié)體。
由于它的立方晶格中含有氧離子空穴,因此在高溫下它是良好的氧離子導(dǎo)體。
因其這一特性,在一定高溫下,當(dāng)鋯管兩邊的氧含量不同時,它便是一個典型的氧濃差電池,在此電池中,空氣是參比氣,它與煙氣分別位于內(nèi)外電極。
在實際的氧探頭中,空氣流經(jīng)外電極,煙氣流經(jīng)內(nèi)電極,當(dāng)煙氣氧含量P小于空氣氧含量P0(20.6%O2)時,空氣中的氧分子從外電極上奪取4個電子形成2個氧離子,發(fā)生如下電極反應(yīng):
O(P0)+4e-→2O-2
氧離子在氧化鋯管中迅速遷移到煙氣邊,在內(nèi)電極上發(fā)生相反的電極反應(yīng):
2O-2→O(P0)+4e-
由于氧濃差導(dǎo)致氧離子從空氣邊遷移到煙氣邊,因而產(chǎn)生的電勢又導(dǎo)致氧離子從煙氣邊反向遷移到空氣邊;
當(dāng)這兩種遷移達到平衡后,便在兩電極間產(chǎn)生一個與氧濃差有關(guān)的電勢信號E,該電勢信號符合"能斯特"方程:
E=(RT/4F)Ln(P0/P)(1)
式中R、F分別是氣體常數(shù)和法拉第常數(shù),T是鋯管絕對溫度(K),P0是空氣氧含量(20.6%O2),P是煙氣含量。
由(1)式可見,在一定的高溫條件下(一般)600℃),一定的煙氣氧含量便會有一對應(yīng)的電勢輸出,在理想狀態(tài)下,其電勢值在高溫區(qū)域內(nèi)對應(yīng)氧含量。
在理想狀態(tài)下,當(dāng)被測煙氣與參比氣濃度一樣時,其輸出電勢E值為0mV,但在實際應(yīng)用中,鋯管實際條件和現(xiàn)場情況均不是理想狀態(tài)。故事實上的鋯管是偏離此值的。
實際上,一定氧含量鋯管輸出的電勢為理論值和本底電勢的和,我們稱為無濃差條件下鋯管輸出的電勢值為本底電勢或稱為零位電勢,此值的大小又在不同溫度下呈不同的值,并且隨鋯管使用期延長而變化。
因此,如不對此情況處理,會嚴(yán)重影響整套測氧儀的準(zhǔn)確和探頭壽命。